Сборник задач и вопросов по ТТИиП Кузнецов Н.Д. Чистяков В.С. (1013662), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Температура пара измеряется термоэлектрическим термометром типа К, который с. помощью удлиняющих термоэлектродных проводов подключен к милливольтметру. Милливольтметр установлен впомещении блочного щита, имеющего температуру 20 °С. Сопротивление милливольтметра 323, термометра в рабочих условиях 0,35 Ом.Подгонка сопротивления внешней линии до значения 5 Ом осуществляется при температуре 20 "С. Сопротивление удлиняющих термоэлектродных проводов 3,47 Ом при общей длине 150 м (в том числе 3 мвнутри блочного щита).Оцените относительное изменение показаний милливольтметра,вызванное изменением температуры проводов от 20 до 65 °С. Температурный коэффициент электрического сопротивления проводов а —= 2,4- Ю- 3 Кг12.32. Термоэлектрический термометр типа S (длина термоэлектродов 2 м, диаметр 0,5 мм) подключен к пирометрическому милливольтметру, отградуированному на внешнее сопротивление 5 Ом, при глубине погружения термометра 0,5 м в среду с температурой 1000 °С,Остальная часть термометра находилась при температуре 40 °С.Изменятся ли показания милливольтметра, если глубину погружения увеличить до 1,5 м.
Внутреннее сопротивление милливольтметра195 Ом. Сопротивление 1 м платинового термоэлектрода при 40 "С#1 = 0,579 Ом, при 1000 °С # 2 =2,199 Ом. Соответственно для платинородиевого термоэлектрода / ? ' = 1,033 Ом и R' =2,394 Ом.2.33. Определите изменение показаний милливольтметра градуировки К, вызванное изменением температуры помещения, в которомнаходится милливольтметр, от 20 до 40 °С. Сопротивление внешней цепи 5 Ом, сопротивление милливольтметра при 20 °С #Мв = 302 Ом, сопротивление рамки, выполненной из меди, /? р = 65 Ом, показание прибора 540 °С.
Измерительная схема милливольтметра состоит из рамкии последовательно включенного манганинового резистора. Температур»ный коэффициент электрического сопротивления меди а=4,26-10 _ 3 К - 1 .2.34. Известно, что температурный коэффициент милливольтметрауменьшается с уменьшением отношения сопротивления рамки к общемусопротивлению милливольтметра. Однако это отношение обычно бывает не менее '/з.Почему не рекомендуется выбирать его меньшим при неизменномобщем сопротивлении милливольтметра?2.35. Принципиальная схема лабораторного потенциометра представлена на рис.
2.8. Известно, что ЭДС насыщенного нормальногоэлемента зависит от температуры, в то время как рабочий ток потенциометра должен быть неизменным.Каким образом это достигается в схеме потенциометра, например,при увеличении температуры от 20 до 50 °С?2.36. Предположим, что в задаче 2.35 после увеличения температуры окружающей среды до 50 "С вновь была произведена установкарабочего" тока, однако движок резистора R'^ остался в том же положении, в котором он находился при температуре 20°С.Изменятся ли при этом показания потенциометра?2.37. Влияет ли на погрешность потенциометра класс применяемогонормального элемента?2.38.
Термо-ЭДС термоэлектрического термометра сопротивлением50 Ом измеряется потенциометром с внутренним сопротивлением 200 Ом.Останется ли точность измерения прежней, если внутреннее сопротивление потенциометра станет равным 20 кОм при неизменной чувствительности нуль-индикатора по току?2.39. Нужно измерить ЭДС источника с очень высоким внутренним сопротивлением, например ЭДС электродной системы рН-метра.Какой потенциометр, низкоомный или высокоомный, и почему следует использовать для этой цели?2.40. Измерительная схема автоматического потенциометра типаКСП-4 (рис. 2.9) градуировки ХК со шкалой 0—400 °С характеризуетсяследующими значениями сопротивлений и токов: ^ к =509,5 Ом; .%==330 Ом; # „ = 1 2 Ом; # э = 9 0 Ом; Л = 3 мА; / 2 = 2 мА.Определите, какая точка реохорда, с или d, соответствует верхнемупределу измерения?2.41.
Для условий задачи 2.40 определите, к какому из -выводов,1 или 2, следует подключать плюсовой электрод термоэлектрическоготермометра?2.42. Какими будут показания потенциометра со шкалой —10-ь-7-+10 мВ при обратной полярности подключения источника измеряемого напряжения с ЭДС —3 мВ? + 5 мВ?2.43. Что будут показывать автоматические потенциометры с диапазонами измерения 0—400 °С градуировки ХК и 0—50 мВ при закорачивании их входных зажимов?2.44.
Для всех потенциометров сопротивление резисторов R„ == 509,5 Ом (рис. 2.9).Чем обусловлен выбор такого значения сопротивления?2.45. Имеются два потенциометра градуировок К и ХК со шкалой0—600 °С.У которого из них резистор Rn (рис. 2.9) больше? Предполагается,что токи в ветвях схемы у обоих потенциометров одинаковы и соответственно равны J1 — 3 мА и / 2 = 2 мА. Эквивалентное сопротивлениереохордов #„==90 Ом.
Нерабочие участки реохорда также одинаковыи равны 0,032/?э.2.46. Будут ли одинаковыми значения сопротивления Rn (рис. 2.9)у потенциометров с диапазонами измерения —50-ь+150°С, 0—200 3Содной и той же градуировки ХК?2.47. Напишите уравнение равновесия потенциометрической схемыпри значении измеряемой температуры tB, равной нижнему пределуизмерения, и на его основании определите сопротивление Re (рис. 2.9)для потенциометра 0—600 °С градуировки ХК.
Расчетное значение температуры свободных концов А)=20°С.2.48. Одинаковы ли значения сопротивления медного резистора RMу потенциометров КСП-4 с диапазоном измерения —50-н + 100°С градуировки Х1\, 0—600 °С градуировки ХК, 0—600 °С градуировки К?Токи схемы для всех потенциометров одинаковы.'2.49. Был произведен расчет схемы потенциометра с диапазономизмерения 0—600 °С градуировки ХК исходя из принятой расчетнойтемпературы свободных концов 20 °С.Во всех ли точках шкалы будет производиться полная температурная компенсация температуры свободных концов, если она отличаетсяот расчетного значения. Ток h (рис. 2.9) не зависит от температурысвободных концов и равен 2 мА.2.50.
Для рассчитанной измерительной схемы потенциометра0-;—60 °С градуировки ХК определите температурную погрешность вконце шкалы при t' = 50 °С я Г = 0 ° С .2.51. Будет ли зависеть значение температурной погрешности отзначения выбранной расчетной температуры свободных концов?2.52. Определите критическое значение порога чувствительности понапряжению для электронного усилителя автоматического потенциометра градуировки ХК с диапазоном шкалы 0—600 "С. Число витков реохорда «=1400.2.53. Медный термометр сопротивления имеет сопротивление при20 °С #20=1,75 Ом.Определите его сопротивление при 100 и 150 "С. Температурныйкоэффициент а=4,26-10~ 3 К - 1 2.54. Определите сопротивление платинового термометра, изготовленного из платины марки Пл-2, при температуре •—200 °С и 200 °С.Сопротивление термометра при 0 СС составляет 7,45 Ом.2.55.
Какими параметрами могут различаться термометры сопротивления различных классов, изготовленные из одного материала.2.56. Определите предел допускаемой относительной погрешноститермометра сопротивления I класса при измерении температуры 300 °С.2.57. Одинаковы ли значения коэффициентов преобразования умедных термометров сопротивления градуировок 50 М и 100М в интервале 0—150 °С?2.58. Определите среднее значение коэффициента преобразованиядля платиновых термометров градуировки 10 П и 100 П в интервалах400—5Q0, 300—400 °С и сопоставьте результаты.2.59. Оцените значение дополнительной погрешности, возникающейза счет самонагрева чувствительного элемента термометра сопротивления, выполненного в виде платиновой нити диаметром 0,05 и длиной10 мм, измеряющего температуру воздушного потока.
Коэффициенттеплоотдачи от нити к воздуху а и =400 Вт/(м 2 -К), ток, протекающийпо нити, 7=100 мА сопротивление термометра при рабочей температуреi?t = 0,54 Ом.2.60. Какой из термометров сопротивления — градуировки 100 П,.100 М или полупроводниковый с параметрами # 0 =Ю,6 кОм, В=2500Кимеет наибольший коэффициент преобразования при температуре 60 °С?2.61. Оцените дополнительную абсолютную погрешность измерениятемпературы термометром сопротивления градуировки 50 М, включенным по двухпроводной схеме, если значение сопротивления соединительных проводов равно 4,5 вместо градуировочного значения 5 Ом.Как изменится эта погрешность, если действительное сопротивление соединительных проводов будет 0,1, а градуировочное значение0,6 Ом?2.62.
Для условия задачи 2.61 определите, будет ли дополнительная погрешность, вызванная изменением сопротивления линии, зависетьот градуировки термометра?2.63. Каким образом оценить дополнительную погрешность измерения температуры медным термометром сопротивления, вызванную отклонением действительных значений R' и а' от номинальных.Действительные значения: # ' = 4 9 , 9 0 Ом, а ' = 4,25-10- 3 К - 1 . Номинальные значения: # 0 = 50 Ом; сс=4,28-10- 3 К - 1 . Текущее значение сопротивления термометра Rt = 75,58 Ом.2.64. Сопротивление термометра градуировки 10 П измеряется потенциометрическим методом.Оцените погрешность измерения температуры ^=100°С, если известно, что допустимое отклонение от градуировки для термометровкласса III определяется значением (табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
